Технология производства и потребительские свойства кровельных материалов

Песок  должен обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента.

Стойкость песка определяют по минералого-петрографическому составу и содержанию вредных компонентов и примесей.

При обработке раствором гидроксида натрия (колориметрическая проба на органические примеси по ГОСТ 8735) природный песок не должен придавать раствору окраску, соответствующую или темнее цвета эталона.

Песок не должен содержать посторонних засоряющих примесей.

 

4.2. Характеристика основных  стадий производства цементно-песчаной черепицы, их технико-экономическая оценка

Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. За столетие технология производства цементно-песчаной черепицы шагнула далеко вперед, и сегодня она дает возможность получать качественный и долговечный штучный кровельный материал, отличающийся высокой размерной точностью и при этом более дешевый по сравнению с керамической. Себестоимость данной черепицы относительно низка, поэтому выпускать ее более выгодно. Качество цементно-песчаной черепицы в большой степени зависит от качества применяемого сырья и соблюдения технологии производства.

Основу производства цементно-песчаной черепицы составляют следующие стадии: подготовка сырьевых материалов и приготовление полусухой смеси, формование черепка и сушка отформованного изделия.

Основным материалом для производства черепицы является цемент, натуральный кварцевый песок, вода и пигменты на основе оксида железа. Из них сначала формируется полусухая смесь. Приготовление смеси (рис.4.2.1) осуществляется в специальных агрегатах - бетоносмесителях. При перемешивании мелкие компоненты смеси входят в межзерновые пустоты более крупных (песок в пустоты между зерен крупного заполнителя, цемент – в пустоты песка). Этому способствует введение в смеситель воды. Бетоносмесители представляют собой стальные чаши, в которых смешивание производится вращающимися лопатками, насаженными на вертикальные валы, которые также вращаются в этой чаше.

    

                         

                                                                                   

                          Рис. 4.2.1. Приготовление полусухой смеси

 

Затем ленточным способом производится черепица-сырец, края которой скругляются штамповкой. Так происходит формование черепка (рис. 4.2.2). Рекомендуется формовка на стальных штампованных поддонах. После формовки на поверхность черепицы наносят краску для придания товарного вида. Краска имеет такой же цвет, как и пигмент.  Цвет цементно-песчаной черепицы определяется специальными красителями, которые добавляются в бетонную массу перед формованием. Эти красители не влияют на прочность черепицы и устойчивы к солнечному излучению. Так как черепица окрашивается в массе, то даже если случайно образуются сколы, на внешнем виде покрытия это практически не сказывается. Благодаря объемной прокраске цвет черепицы сохраняется неизменным в процессе эксплуатации.

 

 

        

 

 

        

 

Рис. 4.2.2. Формование черепка

 

 Затем в течение  суток материал сушится при  температуре 60 °С, после чего еще 28 дней выдерживается на складе. За это время цементно-песчаная черепица набирает 70 % прочности, а недостающие проценты "добирает" уже после монтажа, под воздействием воды. Такая черепица не подвергается обжигу, а получает прочность в результате твердения цемента. Процесс сушки представляет собой комплекс явлений, связанный с испарением влаги с поверхности изделия, перемешиванием влаги из его внутренней части к поверхности и теплообменом между материалом и окружающей средой. Длительность сушки во многом зависит от скорости перемещения влаги в изделиях от внутренних к наружным слоям, а последнее определяется размерами капилляров и вязкостью воды. Сушка черепицы производится на поддонах (рис. 4.2.3). Возможен вариант естественного твердения.

 

 

 

Рис. 4.2.3. Сушка черепицы на поддонах

 

Для увеличения срока службы черепица покрывается полимерной водоотталкивающей эмульсией со специальными добавками, предохраняющими черепицу от коррозии, от выцветания, от лишайников, плесени, гниения.

 

Черепица должна иметь толщину 10 +2 мм, правильную форму с гладкими поверхностями и ровными краями, без коробления и трещин. Допуски на длину черепицы и ее кроющую часть должны быть в пределах +5 мм. На все остальные размеры допуск +3 мм.

Глубина пазов черепицы должна быть не менее 5 мм, высота шипов – не менее 15 мм. Высота поперечного гребня должна соответствовать высоте шипов, а форма их – форме поперечного профиля черепицы.

При легком ударе стальным молотком черепица должна издавать чистый, не дребезжащий звук.

Стандартная черепица выпускается профильной, размером 420*330 мм и толщиной 12 мм. Вес одной штуки стандартной черепицы - 4,8 кг.

 

Для изготовления цементно-песчаной черепицы используется пресс-прокатная технология. Суть этой технологии следующая: черепица формуется на фигурных поддонах, обеспечивающих форму нижней поверхности изделия, верхняя поверхность профилируется и уплотняется фигурным валом, под которым "протаскивается" поддон с дозированной порцией смеси.

Технология производства цементно-песчаной черепицы заключается в перемешивании цемента и наполнителя (песка) определенного состава и формовании из указанной смеси черепицы прокатным методом на специальных поддонах при заданных параметрах с последующим твердением готовой продукции в пропарочных камерах.

Технологическая схема производства черепицы приведена на рисунке 4.2.4 (приложение 1). Возможен вариант ручной подачи поддонов к формовочному станку, а также ручной съем, разделение и укладка черепицы на вагонетки (этажерки).

Это оборудование отличается малым энергопотреблением (не более 5 кВт) и малым количеством обслуживающего персонала (3-4 человека). Вес комплекта оборудования 1,5 т (оборудование не более 600 кг и комплект поддонов 900 кг). Используя оборудование, не нужно предъявлять к помещению никаких особых требований (расположение за городом, вентиляция и т.д.), что в свою очередь не создает проблем с санэпидемстанцией и экологами.

 

4.3. Анализ блок-схемы производства  цементно-песчаной черепицы 

Рассмотрим технологический процесс производства цементно-песчаной черепицы на примере блок-схемы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 4.3.1. Блок-схема технологического процесса производства цементно-песчаной черепицы:

1 – приготовление полусухой  смеси (перемешивание); 2 – формование  черепка (прессование); 3 – твердение отформованных изделий в пропарочных камерах и выдерживание их в утепленных складах до приобретения заданной прочности (процесс затвердения);

                        - предмет труда;

                     

 

                     - побочные продукты

 

 

              - стадии переработки продукции, например, 2 – формование черепка

             

 

              - технологические (предметные) связи

 

 

 

 

 

 

5. СТАНДАРТЫ НА ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНУЮ  ЧЕРЕПИЦУ, НОРМИРУЕМЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ СТАНДАРТОВ

 

Стандарт – это нормативно-технический документ. Он устанавливает требования к продукции, правила, обеспечивающие ее разработку, производство и эксплуатацию, а также специальные требования к объектам стандартизации.

Основные требования к цементно-песчаной черепице, методы их испытаний, маркировка, транспортирование и хранение отражены в следующих нормативно-технических документах:

СТБ 1002-2003 Цементно-песчаная черепица. Технические условия.

СТБ 4.203-95 Система показателей качества продукции. Строительство. Материалы и изделия кровельные и гидроизоляционные. Номенклатура показателей.

ГОСТ 14192-96 Маркировка грузов.

 

Показатели качества:

1. Для проверки соответствия черепицы требованиям стандарта предприятие-изготовитель должно проводить приемосдаточные и периодические испытания.

При приемо-сдаточных испытаниях проверяют:

• размеры и отклонения от них;
• размеры отверстий для крепления и их расположение;
• отклонение от прямолинейности;
• показатели внешнего вида;
• водонепроницаемость (для основной и доборной черепицы);
• разрушающую нагрузку при изгибе (для основной и коньковой черепицы);
• маркировку и упаковку.

 

2. Приемку черепицы по показателям  внешнего вида проводят по  двухступенчатому нормальному плану контроля в соответствии с требованиями СТБ ГОСТ Р 50779.71 при этом объем выборки приемочные и браковочные числа должны соответствовать указанным в таблице 1.

Партию принимают, если число дефектных изделий в первой выборке меньше или равно приемочному числу Ас для первой ступени контроля.

Партию бракуют без назначения второй выборки, если число дефектных изделий больше или равно браковочному числу Rc для первой ступени контроля.

Если число дефектных изделий в первой выборке больше приемочного числа Ас, но меньше браковочного Rc, то производят вторую выборку.

Партию принимают, если число дефектных изделий в двух выборках меньше или равно приемочному числу Ас второй ступени контроля, или бракуют, если число дефектных изделий в двух выборках больше или равно браковочному числу Rc для второй ступени контроля.

Таблица 5.1

Объем партии, шт	Ступени контроля	Объем выборки, шт	Общий объем выборки шт	Приемочное число Ас	Браковочное число Rс
До 90 включ.	I II	3 3	3 6	0 0	2 2
Св. 90 до 150 включ.	I II	5 5	5 10	0 1	2 2
Св. 150 до 280 включ.	I II	8 8	8 16	0 1	2 2
Св. 280 до 500 включ.	I II	13 13	13 26	0 3	3 4
Св. 500 до 1200 включ.	I II	20 20	20 40	1 4	4 5
Св. 1200 до 3200 включ.	I II	32 32	32 64	2 6	5 7
Св. 3200 до 10 000 включ.	I II	50 50	50 100	3 8	7 9
Св. 10 000 до 35 000 включ.	I II	80 80	80 160	5 12	9 13
Св. 35 000 до 150 000 включ.	I II	125 125	125 250	7 18	11 19
Св. 150000	I II	200 200	200 400	11 26	16 27

 

От черепицы, прошедшей испытание, отбирают методом случайного отбора:

• 5 шт - для контроля габаритных размеров и размеров отверстий для крепления, отклонения от прямолинейности;
• 3 шт - для определения разрушающей нагрузки при изгибе, водонепроницаемости и водопоглощения.

При несоответствии хотя бы одной отобранной черепицы, проводят повторные испытания на удвоенном количестве. При неудовлетворительных результатах испытаний партия приемке не подлежит.

Допускается производить приемку партии после ее пересортировки.

 

3. Периодическим испытаниям подвергают черепицу, выдержавшую приемосдаточные испытания по следующим показателям:

• разрушающей нагрузке при изгибе для подножечной черепицы — не реже 1 раза в месяц;
• морозостойкости:

а) не реже 1 раза в 6 мес (для основной, коньковой — по 9 шт для фронтонной, подножечной — по 6 шт);

б) не реже 1 раза в год (для остальных видов — по 6 шт);

• массе 1 м2 покрытия из основной черепицы (1 м погонного коньковой) в насыщенном водой состоянии — не реже 1 раза в месяц (для основной — 5 шт; для коньковой — 3 шт);
• водонепроницаемости — при постановке на производство и изменении применяемых материалов, но не реже 1 раза в год (для остальных видов черепицы);
• водопоглощению — не реже 1 раза в месяц (для основной и коньковой черепицы) и не реже 1 раза в год ( для остальных видов);
• условной светостойкости — при постановке на производство и изменении применяемых пигментов и краски.

Массу, кроющие размеры и расчет количества черепицы на 1 м2 покрытия (или на 1 м погонный конька) производят каждый раз при изменении вида и размеров черепицы.

Удельную эффективную активность естественных радионуклидов определяют при постановке на производство и каждый раз при изменении сырьевых материалов в том случае, если отсутствуют данные поставщика о значении удельной эффективной активности естественных радионуклидов в поставляемых материалах, но не реже 1 раза в год.

 

4. В процессе этих испытаний приведены следующие показатели качества:

4.1 Виды, размеры и масса черепицы должны быть установлены в рабочих чертежах утвержденных в установленном порядке.

 Допустимые  отклонения от габаритных и кроющих размеров основной и коньковой черепицы должны соответствовать, мм

• по длине  ±3;
• по ширине  ±2.

Для остальных видов черепицы отклонения от размеров должны соответствовать требованиям рабочих чертежей.